镁及其合金作为轻质金属材料的典型代表,具有很多优异的性能特点,具有非常好的应用前景。但由于镁合金室温塑性变形能力较差,可启动滑移系较少,另外镁合金强度较低、耐腐蚀性较差,这些因素均制约了镁及其合金的进一步发展。高压扭转(HPT)已成为国内外制备超细晶(UFG)材料有效的方法之一。热处理是提高镁合金的力学性能常见方法。因此,从微观角度入手,分析高压扭转+热处理对镁合金性能的影响,对提升镁产品的实用价值具有非常重要的指导意义。本课题选用常用的AZ31B和ZK60镁合金作为研究对象。主要研究高压扭转+时效处理对镁合金的微观组织和力学性能的影响和扭转变形对镁合金的时效析出的影响。首先,本文对铸态镁合金进行420℃×12 h的均匀化处理之后,对AZ31B和ZK60镁合金分别进行了固溶处理、高压扭转+固溶处理、固溶+时效处理、固溶+高压扭转+时效处理。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)等研究方法研究其显微组织变化,采用硬度测试研究性能变化。对相关机理进行深入的分析,结果表明:HPT可以促进第二相的溶解,降低固溶温度,缩短保温时间。另外HPT可以显著的细化合金晶粒为超细晶,但HPT+固溶处理对于AZ31B和ZK60镁合金硬度的提升效果不明显。仅HPT处理不能使固溶态AZ31B和ZK60镁合金中第二相析出,但HPT预变形能够促进后续时效过程中AZ31B及ZK60镁合金中第二相析出以缩短时效时间且降低时效温度,且变形量越大第二相析出越容易。HPT处理起到细化析出物尺寸、改变析出物形貌的作用。本研究中AZ31B合金最高显微硬度为固溶+HPT5圈状态的127 HV。对固溶态ZK60镁合金HPT处理5圈时达到最高值为124 HV,相比固溶态合金的硬度64 HV约提高94%。